计算机辅助设计--三维应用

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1、计算机辅助设计——三维应用适用：艺包093-4讲授：李国志QQ：8328090TEL：13629294222课程主要内容基础知识草图绘制建立特征高级建模技术工程图设计装配设计课程安排及考核课堂讲授：32学时上机操作：16学时，安排有专人辅导，并记录每次上机操作成绩，作为平时成绩考核形式：多种形式学习方法：大量的操作实践交流概念设计：根据市场需求，机械设计工程师与美学工程师一道勾画出未来产品的大致外形，规划产品的功能-空间布局。这个阶段需要快速成型、模型修改方便的设计工具机构设计：确定详细的产品结构并确定精确的尺寸。在结构设计中需要按照产

2、品零件之间的装配关系设定各个零件的结构尺寸，保证其符合产品整体的装配约束要求，从而消除零件之间的设计冲突分析验证：通过计算机仿真，模拟产品的运动过程，考察产品的运动合理性。分析产品零件的受力状况及热学性能等。分析验证中发生的问题将反馈到上游设计部门，指导其调整产品设计参数，从而获得优化设计结果现代设计的几个阶段工艺设计：绘制工程图纸，标注各种工艺符号，设定产品零件的尺寸和几何公差要求，添加零件加工和部件装配的技术说明，按照企业制造资源状况规划产品加工-装配的作业流程设计展示：提供产品渲染图片及产品演示动画，通过产品发布会或者公众媒体展示

3、，从而吸引销售商和最终用户。推动产品的销售推广工作加工：针对加工需求设计产品模具和工装夹具。产品设计模型直接导入NC处理软件，从而驱动数控机床加工出复杂的产品曲面系列化：根据用户群的细分状况，裁减产品的结构构成。按照企业产品情况，设定零件规格化规范，从而将企业的产品设计和加工带入系统化的轨道更新和重用：按照用户要求和市场趋势，迅速更新现有设计，从而形成新一代的改进型产品网络协作：产品开发过程中的协同技术十分重要，在设计开发工具中引入网络技术是实现设计协同的重要手段二维CAD系统对企业最需要的设计质量并没有多大的提高三维CAD系统可以方便

4、地设计出所见即所得的三维实体模型可以进行装配和干涉检查；可以进行模拟仿真；可以对重要零部件进行有限元分析与优化设计；可以进行数控加工；可以进行快速成型；可以由三维模型直接自动生成二维工程图；可以进行产品数据共享与集成等数字BOEING美国B777的应用效果开发周期：9年－>4.5年成本降低：25％100％整机数字化设计世界垄断与霸主地位制造业发生的深刻变革数字化飞机全机外形前机身理论数据驾驶舱驾驶员座椅安装中央操纵台机械系统登机门机构壁板长桁和接头壁板连接件前起落架支撑梁前机身结构登机门来源：中国航空工业第一集团公司新支线飞机虚拟样机数

5、字化定义数字化设计制造虚拟样机通用公司应用状况开发周期（48月－>24月－>12月）碰撞试验（100次－>50次）个性化定单－>3小时产品概念设计产品详细设计制造业发生的深刻变革数字化轿车铁路机车车辆虚拟样机系统沪东造船厂以自行开发产品“中国沪东型”74500吨散货轮作为主要应用对象，设计效率提高40%以上,生产准备周期缩短了131天。年增加新产品舯舰12艘（每艘船价平均为1.7亿）深海载人潜器示意图深海载人潜器的工作原理和效果图基础知识CAD技术发展历程国内外流行的软件介绍PRO-E基础二十一世纪的一个重大变革是全球市场的统一，它使

6、市场竞争更加激烈，产品更新更快。在这种背景下，CAD(计算机辅助设计)技术得到迅速普及和极大发展海湾战争结束当年，美国评出的最具影响的十大技术中，CAD便榜上有名CAD技术起步于50年代后期Computer Aided Drawing(or Drafting)早期应用较为广泛的是CADAM软件近几十年来占据绘图市场主导地位Autodesk公司的AutoCAD软件CAD技术发展历程60年代出现的三维CAD系统只是极为简单的线框式（线框造型）系统。这种初期的线框造型系统只能表达基本的几何信息，不能有效表达几何数据间的拓扑关系。由于缺乏形体的

7、表面信息，CAM及CAE均无法实现第一次CAD技术革命──“贵族化”的曲面造型系统第二次CAD技术革命──生不逢时的实体造型技术第三次CAD技术革命——一鸣惊人的参数化技术第四次CAD技术革命——更上一层楼的变量化技术产品设计-制造环节及其工具软件CATIAUgSOLIDEDGEI—DeasPro/EngineerMDT/inventorSolidWorksCimatronCaxa三维电子图板三维实体设计RhinoAliasSurfcamMasterCAM高华CADGSCAD金银花系统开目CAD等国内外流行的三维软件建立2D几何图形标注

8、尺寸传统型CAD软件的设计流程三维设计软件的设计流程建立2D草图标注尺寸将草图成长为3D模型CAD/CAM软件分类根据产品性能及应用领域的不同大致可分为CAD、CAM、CAD/CAM三大类一、CAD类主要是